【类型】期刊

【作者】郭素娟，王文舒（北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室　　北京　　（100083）；内蒙古阿拉善盟林业局　　内蒙古阿拉善盟　　（750300））

【作者单位】北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室　　北京　　（100083）；内蒙古阿拉善盟林业局　　内蒙古阿拉善盟　　（750300）

【刊名】种子

【关键词】 白皮松；种子；超干贮藏；回湿处理；酚酸

【资助项】中央高校基本科研业务费专项资金资助

【ISSN号】1001-4705

【页码】P33-38

【年份】2019

【期号】第5期

【期刊卷】1;|7

【摘要】采用硅胶法对白皮松种子进行脱水处理，并将获得的各含水量的种子（7．27％、4．14％、3．19％和2．18％）在室温下贮藏4个月，以7．27％的种子低温贮藏为对照，通过测定咖啡酸、对一香豆酸、阿魏酸及水杨酸等含量，研究贮藏条件及回湿处理对白皮松种子酚酸类物质含量的影响。结果表明：（1）经脱水处理后，种子含水量与酚酸类抑制物质的含量成负相关关系；（2）与贮藏前相比，贮藏后各含水量种子的酚酸类抑制物质含量均有所升高，且咖啡酸和对·香豆酸含量与种子发芽率呈较高的相关性；（3）与未回湿种子相比，经逐级回湿处理后的各含水量种子酚酸类抑制物质的含量均下降，且阿魏酸和水杨酸与种子发芽率存在较高的相关性。

【全文】 文献传递

贮藏条件与回湿处理对白皮松种子酚酸类物质含量的影响

郭素娟1， 王文舒2

(1.北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室， 北京 100083；2.内蒙古阿拉善盟林业局， 内蒙古 阿拉善盟 750300)

摘要：采用硅胶法对白皮松种子进行脱水处理，并将获得的各含水量的种子(7.27%、4.14%、3.19%和2.18%)在室温下贮藏4个月，以7.27%的种子低温贮藏为对照，通过测定咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸等含量，研究贮藏条件及回湿处理对白皮松种子酚酸类物质含量的影响。结果表明：(1)经脱水处理后，种子含水量与酚酸类抑制物质的含量成负相关关系；(2)与贮藏前相比，贮藏后各含水量种子的酚酸类抑制物质含量均有所升高，且咖啡酸和对-香豆酸含量与种子发芽率呈较高的相关性；(3)与未回湿种子相比，经逐级回湿处理后的各含水量种子酚酸类抑制物质的含量均下降，且阿魏酸和水杨酸与种子发芽率存在较高的相关性。

关键词： 白皮松； 种子； 超干贮藏； 回湿处理； 酚酸

白皮松(Pinus bungeana Zucc.)是中国特有树种，不仅具有良好的抗旱、抗寒性，而且具有较强的抗SO2和烟尘能力[1]。因此，白皮松成为中国北方大部分城市最具价值的园林绿化树种。通常白皮松造林采用实生苗，播种用种子一般进行低温贮藏。随着低碳、节能等现代理念的推进，种子超干贮藏引起了国内外学者的极大关注。超干贮藏是指将种子的含水量降低至5%以下，密封后将其置于室温条件下进行贮藏的一种方法[2,3]。这种方法不仅能够节约能源、减少经费，而且方便、快捷，而且能很好地保持种子活力，因此应用前景非常广阔[4]。

过去几十年，人们致力于研究各类种子超干贮藏与发芽能力的规律及原理，并且也有很多积极的研究结果[5～10]。近年来，人们对林木种子超干贮藏的研究也开始逐渐深入，关于超干贮藏和回湿处理对白皮松种子萌发及生理特性的影响已经有所研究[11～13]，研究证明该针叶树种子可以进行超干贮藏，但是目前对超干贮藏与种子萌发机理还缺乏深刻认识。资料显示，酚酸类物质通常抑制种子的萌发。随环境条件的变化，酚酸类物质含量则发生变化。而超干种子在不同条件贮藏与回湿处理后，酚酸类物质含量的变化及对种子萌发的影响还缺乏系统的研究，因此，本文开展贮藏条件和回湿处理对白皮松种子酚酸类物质含量影响的研究，旨为白皮松等针叶树种子的超干贮藏提供理论依据，也为其在林业生产上的应用提供参数。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验的白皮松种子产于河南省南阳市西峡县，种子的初始含水量为12.43%，千粒重为142.61 g，发芽率为64%。

1.2 试验方法

1.2.1 种子的脱水处理与贮藏

种子的脱水处理采用硅胶干燥法[12]，获得含水量分别为7.27%(国家标准安全含水量范围)、4.14%、3.19%和2.18%的种子，把不同含水量的种子进行室温贮藏。同时，以含水量为7.27%(国家标准安全含水量范围)的种子进行0～5 ℃低温贮藏作为对照。试验中各处理均做3次重复，测定结果取其算术平均值，下同。

1.2.2 回湿处理

贮藏后将各处理种子顺序放入饱和CaCl2水溶液(20 ℃相对湿度为35%)、饱和NaCl水溶液(20 ℃相对湿度为70%)以及蒸馏水(20 ℃相对湿度为100%)所平衡的干燥器中，密封，各平衡48 h，进行逐级回水处理。

1.2.3 酚酸含量与发芽率的测定

试验采用高效液相色谱(HPLC)法测定咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸含量[14]；发芽指标的测定参照《林木种子检验规程》GB-2722-1999的技术标准进行。

1.3 数据分析

数据采用SPSS 18.0、DPS 7.05进行统计分析，Duncan新复极差法作差异显著性检验， Origin 8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同含水量种子贮藏前后发芽指标的变化

对贮藏前后不同含水量白皮松种子进行发芽试验，各处理种子的发芽率、发芽指数及活力指数的变化如图1所示。从图1可以看出，脱水后贮藏前，含水量为3.19%和2.18%的白皮松种子发芽率、发芽指数及活力指数表现出下降趋势，而含水量为4.14%和7.27%种子的发芽能力与初始种子及对照种子相比，并没有显著差异。但贮藏4个月后发现，不同含水量种子萌发能力与贮藏前种子相比，都表现出不同程度的降低，但含水量为3.19%的种子与其他各含水量种子相比，其发芽率、发芽指数及活力指数的降幅最小，分别为4.88%、4.92%及11.16%，而含水量为2.18%和7.27%的种子经贮藏后萌发能力最差。可见，适当降低种子的含水量能使种子的发芽能力保持在一个较高的水平，但并不是含水量降得越低越好，适宜的含水量范围有利于种子保持较高的发芽能力，本试验中3.19%的含水量为白皮松种子超干贮藏的最适含水量。

对比分析低温贮藏的对照种子和室温条件下贮藏的种子发芽情况发现，室温条件下贮藏的个含水量种子的发芽率、发芽指数及活力指数均低于低温贮藏的对照种子，但含水量为3.19%的种子发芽能力变化较小。含水量为7.27%的种子在低温和室温条件下贮藏相比，其发芽指标存在极显著差异。试验结果说明，贮藏时，若将种子含水量和贮藏温度都保持在较高的水平，将大幅度降低种子的萌发能力；但若适当地降低种子的含水量，则可达到与低温贮藏相近的效果。

2.2 贮藏前后不同含水量对白皮松种仁中酚酸类物质含量的影响

贮藏前后不同含水量种子中4种酚酸类物质含量结果如图2所示，由图2可以看出，贮藏前各含水量种子中对-香豆酸和阿魏酸含量均高于咖啡酸和水杨酸含量，其中对-香豆酸的含量显著高于其他酚酸，但4种酚酸类物质含量均随着含水量的降低呈升高趋势。方差分析结果显示，咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸含量之间均存在差异。贮藏后，除含水量为7.27%种子(对照)的阿魏酸含量有所降低外，其余各含水量种子种仁中的咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸含量均有所升高。在室温条件下，当种子含水量高于5%时，其酚酸类物质的含量将大幅升高。但当种子脱水到最低含水量为2.18%时，酚酸类物质的含量也显著升高。

贮藏后，室温贮藏的种子，含水量为7.27%种子中各类酚酸的含量均达到最大值，与低温贮藏的对照种子及室温贮藏的其他含水量种子相比，上述指标间的差异均达极显著水平(p<0.01)；其次是含水量为2.18%的种子，其4种酚酸物质含量也都显著高于对照种子、4.14%和3.19%的种子；低温贮藏条件下，对照种子咖啡酸、对-香豆酸及阿魏酸的含量都为最低，但含水量为3.19%的种子其水杨酸含量却低于对照种子。

综合分析图2可知，含水量为3.19%的白皮松种子经贮藏后，除对-香豆酸外，种仁各种酚酸类物质含量均低于其他含水量种子。结合发芽率进行比较分析发现，含水量为3.19%的白皮松种子的发芽率达到最高为52%，而其他含水量种子的发芽率分别为26%、48%、26%。

2.3 贮藏前后不同含水量白皮松种仁中酚酸类物质含量与发芽指标的相关性分析

将贮藏前后不同含水量白皮松种子种仁中酚酸类物质含量与种子发芽指标进行相关性分析(见表1和表2)。试验发现，贮藏前种仁中咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸含量与发芽率呈极显著负相关，相关系数分别为-0.933(p<0.01)、-0.968(p<0.01)、-0.612(p<0.01)、-0.877(p<0.01)；贮藏后，咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸含量与发芽率同样呈显著负相关关系，相关系数分别为-0.945(p<0.01)、-0.934(p<0.01)、-0.819(p<0.01)、-0.798(p<0.01)，而且贮藏前后，咖啡酸、对-香豆酸含量与种子发芽率的相关性更密切。

2.4 逐级回湿前后不同含水量种子发芽指标的变化

对贮藏后的各含水量种子进行逐级回湿处理，并对逐级回湿前后的各含水量种子进行发芽试验，各处理的发芽率、发芽指数及活力指数变化结果如图3所示。

表1 白皮松种子各指标间的相关性分析(贮藏前)

表2 白皮松种子各指标间的相关性分析(贮藏后)

由图3的结果表明，室温贮藏的各含水量种子经逐级回湿处理后，其发芽率、发芽指数及活力指数都有很大程度的提高，其中，含水量为3.19%的种子经逐级回湿处理后，各发芽指标甚至超过初始种子，其发芽率、发芽指数及活力指数分别比初始种子提高了6.25%、18.14%及22.30%，且与其他含水量种子差异达极显著(p<0.01)。含水量为4.14%的种子其发芽结果与低温贮藏的对照种子相比，差异并不显著(p>0.05)，但二者的发芽能力与含水量为2.18%及7.27%的种子相比，差异却达极显著水平(p<0.01)。以上结果表明，逐级回湿处理对超干种子的萌发能力有显著的提高作用，而对照种子可能是由于本身的含水量就处于安全含水量范围，且贮藏温度比较低，从而使得种子的活力保持的比较好，因此，经逐级回湿处理后，其发芽指标并没有得到显著的提高。

综合分析图3 a、b、c、d可知，含水量为3.19%的白皮松种子经回湿后，各种酚酸类物质含量均低于其他含水量种子。结合发芽率进行比较分析，含水量为3.19%的白皮松种子的发芽率达到最高，为68%，而其他含水量种子的发芽率分别为45%、62%、54%。

2.5 逐级回湿前后不同含水量种子酚酸类物质含量的变化

各含水量种子逐级回湿前后酚酸类物质含量的变化如图4所示，可以看出，各含水量种子经逐级回湿处理后，种仁中的咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸4种酚酸类物质的含量均呈下降趋势，除水杨酸外，其他3种酚酸类物质含量的下降幅度很明显，说明逐级回湿处理可以有效地降低种仁中的酚酸类抑制物的含量。其中，含水量为3.19%的种子种仁中咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸含量均达到最低值，与其他处理种仁中酚酸类物质含量的差异达极显著水平(p<0.01)。而含水量为7.27%和2.18%的种子室温贮藏和逐级回湿处理后，虽然4种酚酸类物质表现出降低效果，但与含水量种子为4.14%和3.19%的种子相比，其酚酸类物质含量仍相对较高，特别是水杨酸含量降幅较小。

2.6 逐级回湿后白皮松种仁中酚酸类物质含量与发芽指标的相关性分析

将逐级回湿后的白皮松种仁中咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸含量与种子发芽率进行相关性分析(见表3)。试验发现，4种酚酸类物质的含量与种子的发芽率均呈极显著负相关，相关系数分别为-0.882(p<0.01)、-0.739(p<0.01)、-0.935(p<0.01)、-0.959(p<0.01)，且阿魏酸、水杨酸含量与种子发芽率的相关性较高。

表3 白皮松种子各指标间的相关性分析(回湿后)

3 讨论与结论

酚酸类物质是一种具有生物活性的多功能次级代谢产物，其在控制植物细胞壁形成完整性、形态，以及抵抗病原入侵方面有显著作用。Albertus Magus最早提出抑制物质与种子发芽推迟有关。邵庆勤等[15]通过研究酚酸类物质对野燕麦发芽及幼苗生长的影响，证明酚酸类物质及其混合物可使野燕麦种子发芽所需要时间延长，从而降低种子发芽率。曹光球等[16]研究发现，不同浓度阿魏酸对杉木种子萌发与胚根生长均有不同程度抑制作用，且随浓度降低其抑制作用逐渐减弱。郑仁红[17]研究表明，香豆酸和阿魏酸对毛竹种子胚根长度、质量都有显著的抑制效应，且质量浓度越大抑制作用越显著，发芽率越低。

本试验研究结果表明，除对照种子的阿魏酸含量外，其他各含水量种子经过一段时间的贮藏后，其种仁中咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸4种酚酸类物质的含量均有所升高。经发芽率测定，随着咖啡酸、对-香豆酸、阿魏酸及水杨酸4种酚酸类物质的含量的升高，发芽率降低；经逐级回湿处理后，各含水量种子的4种酚酸类物质的含量均显著降低，发芽率明显上升。这说明贮藏条件、种子含水量与酚酸类物质的含量存在相关性，低温条件贮藏和超干种子逐级回湿处理均可有效地降低白皮松种子种仁中酚酸类物质含量，从而提高种子发芽能力。

种子脱水的程度不同，在室温条件下贮藏后，各含水量种子其酚酸类物质含量亦不同。当含水量逐渐降低时，酚酸类物质含量也降低，但当含水量降低到2.18%时，酚酸类物质含量急剧升高。比较各含水量种子的发芽率与其酚酸类物质含量发现，含水量为3.19%的种子的发芽率最高，酚酸类物质含量相对较低，且比低温贮藏效果好。可见，白皮松种子可以进行越冬超干贮藏，但能否长期超干贮藏以及合理的回湿和引发条件还需要进一步深入研究。

Effect Of Ultra-dry Storage and Pre-Humidification Treatment On Four Kinds of Phenolic Acid Content of Pinus bungeana Zucc.Seeds.

GUO Su-juan1, WANG Wen-shu2

(1.Beijing Forestry University ,Key lab for siliviculture and conservation of MOD,Beijing 100083，China;2.Alxa forestry bureau of Inner Mongolia Inner Mongolia,Alxa 750300，China)

Abstract：Different moisture content of Pinus bungeana seeds(7.27%、4.14%、3.19% and 2.18%) were desiccated by silica gel,after the desiccation,the seeds were separately stored in ambient temperature for 3 months,and the seeds that were stored in refrigerator temperature were as controls.The ability of germination,the activity of enzymatic and the content of malonaldehyde were determined after pre-humidification treatment.The results indicated that: (1) After dewatering,the water content and seed phenolic inhibitory substances in the content of negative correlation;(2) compared with the seeds before storage,the moisture content of seed phenolic inhibitory substances contents were increased,and caffeic acid with the-p-coumaric acid content on seed germination of a high correlation after storage;(3) compared with the wet seed is not back,step by step back to the water content of seeds in the wet treatment phenolic acids inhibit substances has declined,and ferulic acid and salicylic acid on the germination rate has a higher correlation.

Key words： Pinus bungeana Zucc.; seed; Ultra-dry storage; Pre-humidification treatment; phenolic acid

收稿日期：2013-03-17

基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助。

作者简介：郭素娟(1965-)，女，教授，博士生导师，主要从事林木种苗培育理论与技术研究；E-mail：gwangzs@263.net。

中图分类号： S 791.243

文献标志码： A

文章编号： 1001-4705(2013)05-0033-06